ES2328555T3

ES2328555T3 - GENERATION OF A VIRTUAL FORM MADIANTE THE DEFORMATION OF A FREE FORM.

Info

Publication number: ES2328555T3
Application number: ES00311783T
Authority: ES
Inventors: Masaaki Mochimaru; Makiko Kouchi
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2009-11-16
Anticipated expiration: 2020-12-29
Also published as: EP1160732A2; EP1160732A3; JP2001344616A; JP3364654B2; US20020003546A1; US6597369B2; DE60042112D1; EP1160732B1

Abstract

Un método para generar una forma virtual en un mapa de distribución de una pluralidad de formas tridimensionales, comprendiendo el método obtener datos de forma tridimensionales de una pluralidad de personas midiendo la forma del cuerpo de los mismos, calcular una función de distorsión espacial que distorsiona mutuamente dichos datos de forma tridimensionales de dicha pluralidad de personas usando el método de deformación de la forma libre y calcular las distancias inter-forma basándose en los puntos correspondientes de los datos de forma tridimensionales de cada una de la pluralidad de personas, siendo las distancias inter-forma la cantidad de distorsión con el método de formación de forma libre o el total de las distancias entre los puntos correspondientes, generar un modelo matemático en forma de un mapa de distribución multidimensional a partir de las distancias inter-forma, obtener una forma virtual media en el centro de dicho mapa de distribución multidimensional, calcular múltiples formas virtuales localizadas en una línea entre el centro y un punto de coordenadas arbitrario por interpolación, características de las formas virtuales que se distorsionan a lo largo de la línea de mapa de distribución que se redescribe como el patrón de movimiento del punto de la red de control del método de deformación de la forma libre, calcular la red para distorsionar la forma virtual media a la forma virtual localizada en el punto de coordenadas arbitrario por extrapolación del patrón de movimiento del punto de la red de control a lo largo de la línea del mapa de distribución y aplicar la red a la forma virtual media para producir una forma virtual en un punto de coordenadas periférico de dicho mapa de distribución multidimensional que está en una región periférica de dicho mapa de distribución, estando el punto de coordenadas periférico más en el centro que el punto de coordenadas arbitrario.A method for generating a virtual form on a distribution map of a plurality of three-dimensional forms, the method comprising obtaining three-dimensional data of a plurality of people by measuring their body shape, calculating a spatial distortion function that mutually distorts said three-dimensional form data of said plurality of persons using the free form deformation method and calculate the inter-form distances based on the corresponding points of the three-dimensional form data of each of the plurality of persons, the inter-distance distances being -form the amount of distortion with the free-form formation method or the total distances between the corresponding points, generate a mathematical model in the form of a multidimensional distribution map from the inter-form distances, obtain a virtual form mean at the center of said multidimensional distribution map, c alculate multiple virtual forms located on a line between the center and an arbitrary coordinate point by interpolation, characteristics of the virtual forms that are distorted along the distribution map line that is redescribed as the movement pattern of the point of the control network of the free form deformation method, calculate the network to distort the average virtual form to the virtual form located at the arbitrary coordinate point by extrapolation of the movement pattern of the control network point along the line of the distribution map and apply the network to the virtual media to produce a virtual form at a peripheral coordinate point of said multidimensional distribution map that is in a peripheral region of said distribution map, the peripheral coordinate point being more in the center than the arbitrary coordinate point.

Description

Generación de una forma virtual mediante la deformación de una forma libre.Generation of a virtual form through deformation of a free form.

La presente invención se refiere a un método de generación de una forma virtual y a un dispositivo que usa el mismo para modificar y diseñar la forma y el tamaño de un producto que corresponda a aquellos de un cuerpo humano.The present invention relates to a method of generation of a virtual form and a device that uses the same to modify and design the shape and size of a product that correspond to those of a human body.

Cuando un producto, tal como una prenda ajustada a un cliente, se diseña no como un producto hecho a medida sino, en lugar de ello, como un producto producido en masa para un grupo (un conjunto de clientes específicos), un grupo que tiene una forma similar se extrae de entre un mapa de distribución de una pluralidad de formas de cuerpo humano tridimensionales para diseñar el producto que se ajusta al grupo. En este caso, no sólo es necesario el diseño del producto para la forma media que representa al grupo, sino también la evaluación de la compatibilidad del producto con una forma virtual localizada en la periferia de las variaciones del grupo. Para conseguir esto se requiere lo siguiente:When a product, such as a tight garment to a customer, it is designed not as a custom made product but, in instead, as a mass-produced product for a group (a set of specific customers), a group that has a form similar is extracted from among a distribution map of a plurality of three-dimensional human body shapes to design the product that fits the group. In this case, it is not only necessary the design of the product for the average form that represents the group, but also the evaluation of product compatibility with a virtual form located on the periphery of the variations of the group. To achieve this, the following is required:

(1) creación del mapa de distribución de una pluralidad de formas de cuerpo humano tridimensionales que se describen usando datos numéricos;(1) creation of the distribution map of a plurality of three-dimensional human body shapes that are describe using numerical data;

(2) creación de una forma virtual localizada en la periferia del mapa de distribución; y(2) creation of a virtual form located in the periphery of the distribution map; Y

(3) un método consistente y un dispositivo que usa el mismo para realizar esta forma virtual.(3) a consistent method and a device that use it to perform this virtual form.

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Como la distribución de las formas de cuerpo humano tridimensionales no puede representarse suficientemente mediante una distribución lineal tal como una distribuida de una manera "de menor a mayor", debe obtenerse un mapa de distribución multidimensional en el que estén representados la forma y el tamaño del cuerpo humano. Por ejemplo, en una distribución lineal tal como una distribuida de una manera "de menor a mayor", una persona que tiene "la menor altura, el menor contorno de cintura, las piernas más cortas y la cabeza más pequeña dentro del grupo" al mismo tiempo y una persona que tiene "la mayor altura, el mayor contorno de cintura, las piernas más largas y la cabeza más grande dentro del grupo" al mismo tiempo se sitúan en extremos opuestos del grupo. Sin embargo, aquellos que tienen dichas características apenas existen. Por consiguiente ha habido una necesidad de un método de generación consistente y un dispositivo de generación para calcular y realizar la forma virtual localizada en la periferia de la distribución obtenida después de evaluar la forma y el tamaño de cada parte del cuerpo humano de una manera multidimensional.As the distribution of body shapes three-dimensional human cannot be represented sufficiently by a linear distribution such as a distributed one "minor to major" way, a map of multidimensional distribution in which the form is represented and the size of the human body. For example, in a distribution linear such as one distributed in a way "of less than older ", a person who has" the smallest height, the smallest Waist contour, shorter legs and smaller head within the group "at the same time and a person who has" the greater height, greater waist contour, longer legs and the biggest head within the group "at the same time they place at opposite ends of the group. However, those who They have such characteristics as soon as they exist. Therefore has there was a need for a consistent generation method and a generation device to calculate and perform the virtual form located on the periphery of the distribution obtained after evaluate the shape and size of each part of the human body of a multidimensional way.

En un método conocido para obtener el mapa de distribución de las formas del cuerpo humano tridimensionales, redescribiendo la forma del cuerpo humano usando una función B-spline, la distribución se obtiene usando el parámetro de la función (Taixou Kishimoto, Susumu Kureno, Takaeo Kurokawa, and Akihiro Shinozaki: Three-dimensional human body shape modelling for clothing CAD, 22nd image engineering conferencie, pág. 235-238, 1991). Sin embargo, éste sólo trata con características del cuerpo humano como una distribución lineal y no se describe un método para obtener un mapa de distribución de forma multidimensional.In a known method to obtain the map of distribution of three-dimensional human body shapes, redescribing the shape of the human body using a function B-spline, the distribution is obtained using the Function parameter (Taixou Kishimoto, Susumu Kureno, Takaeo Kurokawa, and Akihiro Shinozaki: Three-dimensional human body shape modeling for clothing CAD, 22nd image engineering lecture, p. 235-238, 1991). However, this one only deals with characteristics of the human body as a linear distribution and a method for obtaining a map is not described of distribution in a multidimensional way.

Por otro lado, en un método anterior de los presentes inventores (Masaaki Mochimaru, Makiko Kouchin, Yukio Fukui, y Emiko Tsutsumi, Classification of 3D foot shape bases on inter-shape distance using the FFD method, Japanese Journal of Ergonomics, 33 (4), pág. 229-234, 1997), en lugar de redescribir la forma del cuerpo humano usando el sistema de funciones, las características del cuerpo humano pueden entenderse como una distribución multidimensional. Sin embargo, el método que usa la FFD de Mochimaru, et al sólo consigue (1) por encima y ninguno de (2) o (3).On the other hand, in an earlier method of the present inventors (Masaaki Mochimaru, Makiko Kouchin, Yukio Fukui, and Emiko Tsutsumi, Classification of 3D foot shape bases on inter-shape distance using the FFD method, Japanese Journal of Ergonomics, 33 (4 ), p. 229-234, 1997), instead of redescribing the shape of the human body using the system of functions, the characteristics of the human body can be understood as a multidimensional distribution. However, the method used by the Mochimaru, et al FFD only gets (1) above and none of (2) or (3).

Como el método para calcular de forma virtual en el mapa de distribución, los métodos para calcular la forma media y la forma de la desviación típica se describen en el artículo anterior de Kishimoto, et al. Sin embargo, como se ha descrito anteriormente este método calcula la forma de la desviación típica basándose en la distribución lineal de las características de la forma del cuerpo humano, no puede calcular la forma de la desviación típica basándose en la distribución del cuerpo humano multidimensional.As the method for calculating the distribution map virtually, the methods for calculating the average form and the form of the standard deviation are described in the previous article by Kishimoto, et al . However, as described above this method calculates the shape of the standard deviation based on the linear distribution of the characteristics of the shape of the human body, it cannot calculate the shape of the standard deviation based on the distribution of the multidimensional human body.

Adicionalmente, el método requiere una forma a redescribir usando la función B-spline basándose en los datos de coordenadas de la forma obtenida mediante una unidad de medición de forma. Además, para describir con precisión la forma usando el sistema de funciones, se necesita un artificio tal como uno en el que el número de puntos de control de la función spline debe añadirse de acuerdo con los tamaños de las partes cóncavas y convexas de la forma. Esto conduce a un problema principal de que se requiere una gran cantidad de pre-procesamiento.Additionally, the method requires a form to redescribe using the B-spline function based on coordinate data of the form obtained by a unit of form measurement. In addition, to accurately describe the shape using the function system, an artifice such as one in which the number of control points of the spline function should be added according to the sizes of the concave parts and convex of the form. This leads to a main problem that a lot of preprocessing

En el método de generación de forma media propuesto por los presentes inventores (Patente Japonesa Nº 3.106.177, método y dispositivo para generar una forma media de una pluralidad de formas tridimensionales) no hay un problema de pre-procesamiento. Sin embargo, este método se dedica al cálculo de la forma media y no hay una referencia al cálculo de la forma virtual en la periferia del mapa de distribución de forma.In the middle generation method proposed by the present inventors (Japanese Patent No. 3,106,177, method and device to generate an average form of a plurality of three-dimensional forms) there is no problem of preprocessing However, this method is dedicated to the calculation of the average form and there is no reference to calculation of the virtual form on the periphery of the distribution map so.

El documento JP 10240964 se refiere a la realización de la forma media a partir de una pluralidad de formas tridimensionales mediante el procesamiento numérico de la pluralidad de formas tridimensionales medidas como datos poliédricos mediante un ordenador para calcular la forma media de las mismas. Describe un dispositivo que consiste en un procesamiento de cálculo ejecutado por ordenador y un dispositivo de creación de procesamiento de realización de una forma. Las formas medidas se deforman para que coincidan con una forma diana mediante un método que opera una forma moviendo un conjunto de puntos de rejilla de control en un espacio (método de deformación de forma libre) y el grado de diferencia formal entre ambas formas que cuantifica a partir de la cantidad de distorsión del punto de la rejilla de control en este momento. El grado de diferencia formal se calcula mutuamente mediante una pluralidad de formas de las cuales se desea calcular la media, y se selecciona una forma para que sea un valor central. Además, se promedia un patrón de movimiento de los puntos de la rejilla de control para deformar la forma del valor central a otra forma y el punto de rejilla de control medio se aplica a la forma del valor central a deformar para obtener la forma media. Los datos numéricos de la forma media se realizan mediante un dispositivo creador de luz para generar la forma media.JP 10240964 refers to the realization of the middle form from a plurality of forms three-dimensional by numerical processing of plurality in three-dimensional forms measured as polyhedral data by a computer to calculate the average form of them. Describe a device consisting of executed calculation processing by computer and a processing creation device of realization of a form. The measured shapes are deformed so that match a target form using a method that operates a shape by moving a set of control grid points in a space (freeform deformation method) and the degree of formal difference between both forms that quantifies from the amount of distortion of the control grid point in this moment. The degree of formal difference is calculated mutually by a plurality of ways in which it is desired to calculate the average, and a form is selected to be a central value. In addition, a pattern of movement of the points of the control grid to deform the shape of the central value to another shape and the middle control grid point is applied to the shape of the central value to deform to obtain the average shape. The data Numeric forms of the average form are made using a device Light creator to generate the average form.

La presente invención pretende proporcionar un método y dispositivo que posibilita:The present invention is intended to provide a method and device that allows:

(1) la creación del mapa de distribución de una pluralidad de formas del cuerpo humano tridimensionales que se representan usando datos numéricos;(1) the creation of the distribution map of a plurality of three-dimensional human body shapes that are represent using numerical data;

(2) el cálculo de una forma virtual que se localiza en la periferia del mapa de distribución; y(2) the calculation of a virtual form that locate on the periphery of the distribution map; Y

(3) proporcionar un método consistente y un dispositivo para realizar la forma virtual.(3) provide a consistent method and a device to perform the virtual form.

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La invención proporciona un método para generar una forma virtual sobre un mapa de distribución de una pluralidad de formas tridimensionales, comprendiendo el método obtener datos de forma tridimensional de una pluralidad de personas midiendo la forma del cuerpo de las mismas, calculando una función de distorsión espacial que distorsiona mutuamente dichos datos de forma tridimensional de dicha pluralidad de personas usando el método de deformación de la forma libre y calculando las distancias inter-forma basándose en puntos correspondientes de los datos de forma tridimensional de cada una de la pluralidad de personas, siendo las distancias inter-forma la cantidad de distorsión con el método de deformación de la forma libre o el total de las distancias entre los puntos correspondientes, generando un modelo matemático en forma de un mapa de distribución multidimensional a partir de la distancia inter-forma, obteniendo una forma virtual media en el centro de dicho mapa de distribución multidimensional, calculando múltiples formas virtuales localizadas en una línea entre el centro y un punto de coordenadas arbitrario por interpolación, características de las formas virtuales que se distorsionan a lo largo de la línea del mapa de distribución que se redescribe como el patrón de movimiento de los puntos de la red de control del método de deformación de la forma libre, calculando la red para la distorsión de la forma virtual media a la forma virtual localizada en el punto de coordenadas arbitrario por extrapolación del patrón de movimiento de los puntos de la red de control a lo largo de la línea del mapa de distribución y aplicando la red a la forma virtual media para producir una forma virtual en un punto de coordenadas periférico de dicho mapa de distribución multidimensional que está en una región periférica de dicho mapa de distribución, estando el punto de coordenadas periférico más en el centro que el punto de coordenadas
arbitrario.The invention provides a method for generating a virtual form on a distribution map of a plurality of three-dimensional shapes, the method comprising obtaining three-dimensional data from a plurality of people by measuring their body shape, calculating a spatial distortion function. which mutually distorts said three-dimensional data of said plurality of people using the free-form deformation method and calculating the inter-form distances based on corresponding points of the three-dimensional data of each of the plurality of people, the distances inter-form the amount of distortion with the deformation method of the free form or the total distances between the corresponding points, generating a mathematical model in the form of a multidimensional distribution map from the inter-form distance, obtaining a virtual media form in the center of said di map multidimensional distribution, calculating multiple virtual forms located on a line between the center and an arbitrary coordinate point by interpolation, characteristics of the virtual forms that are distorted along the line of the distribution map that is redescribed as the movement pattern of the points of the control network of the free form deformation method, calculating the network for the distortion of the virtual virtual form to the virtual form located at the arbitrary coordinate point by extrapolation of the pattern of movement of the network points of control along the distribution map line and applying the network to the virtual media form to produce a virtual form at a peripheral coordinate point of said multidimensional distribution map that is in a peripheral region of said distribution map, the peripheral coordinate point being more in the center than the coordinate point
arbitrary.

La invención proporciona también un dispositivo para generar una forma virtual en un mapa de distribución de una pluralidad de formas tridimensionales, comprendiendo el dispositivo una unidad de medición de la forma tridimensional para medir formas humanas y producir las formas humanas medidas como datos de la forma tridimensional de un pluralidad de personas, una unidad de formación de la forma virtual para calcular una función de distorsión espacial que distorsiona mutuamente dichos datos de la forma tridimensional de dicha pluralidad de personas usando el método de deformación de la forma libre y calcular las distancias inter-forma basándose en los puntos correspondientes de los datos de forma tridimensional de cada una de la pluralidad de personas, siendo las distancias inter-forma la cantidad de distorsión con el método de deformación de la forma libre o el total de las distancias entre los puntos correspondientes, generando un modelo matemático en la forma de un mapa de distribución multidimensional a partir de las distancias inter-forma, obteniendo una forma virtual media en el centro de dicho mapa de distribución multidimensional, calculando múltiples formas virtuales localizadas en una línea entre el centro y un punto de coordenadas arbitrario por interpolación, características de las formas virtuales que se distorsionan a lo largo de la línea del mapa de distribución a redescribir como el patrón de movimiento de los puntos de la red de control del método de deformación de la forma libre, calculando la red para distorsión de la forma virtual media a la forma virtual localizada en el punto de coordenadas arbitrario por extrapolación del patrón de movimiento de los puntos de la red de control a lo largo de la línea del mapa de distribución y aplicando la red a la forma virtual media para producir una forma virtual en un punto de coordenadas periférico de dicho mapa de distribución multidimensional que está en una región periférica de dicho mapa de distribución, estando el punto de coordenadas periférico más en el centro que el punto de coordenadas arbitrario, y una unidad de producción tridimensional para producir datos numéricos a partir de dicha unidad de formación de la forma virtual.The invention also provides a device. to generate a virtual form on a distribution map of a plurality of three-dimensional shapes, the device comprising a unit of measurement of the three-dimensional shape to measure shapes human and produce human forms measured as form data three-dimensional of a plurality of people, a unit of virtual form training to calculate a function of spatial distortion that mutually distorts said data from the three-dimensional form of said plurality of people using the free form deformation method and calculate distances interform based on points corresponding three-dimensional data of each of the plurality of people, the distances being inter-form the amount of distortion with the method deformation of the free form or the total distances between the corresponding points, generating a mathematical model in the shape of a multidimensional distribution map from the inter-form distances, obtaining a virtual form average at the center of said multidimensional distribution map, calculating multiple virtual forms located on a line between the center and an arbitrary coordinate point by interpolation, characteristics of the virtual forms that are distort along the distribution map line to redescribe as the pattern of movement of the network points of control of the free form deformation method, calculating the network for distortion of the virtual form media to the virtual form located at the arbitrary coordinate point by extrapolation of the movement pattern of the control network points to what along the distribution map line and applying the network to the virtual media form to produce a virtual form at a point of peripheral coordinates of said distribution map multidimensional that is in a peripheral region of said map of distribution, the peripheral coordinate point being more in the center than the arbitrary coordinate point, and a unit of three-dimensional production to produce numerical data from said training unit of the virtual form.

La invención como se define en las reivindicaciones se describirá ahora a modo de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos en los que:The invention as defined in the claims will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings in which:

La Figura 1 es un diagrama de bloques de la construcción global de un dispositivo de generación de forma virtual de acuerdo con la presente invención.Figure 1 is a block diagram of the Global construction of a virtual generation device in accordance with the present invention.

Las Figuras 2A y 2B son vistas lateral y frontal, respectivamente, que ilustran marcas anatómicas de una parte de un cuerpo humano.Figures 2A and 2B are side views and frontal, respectively, illustrating anatomical marks of a Part of a human body.

Las Figuras 3A y 3B son vistas lateral y frontal, respectivamente, que ilustran marcas anatómicas de una parte importante del cuerpo humano.Figures 3A and 3B are side views and frontal, respectively, illustrating anatomical marks of a important part of the human body.

La Figura 4 es un mapa de distribución que ilustra la apariencia de una distribución de forma del cuerpo humano.Figure 4 is a distribution map that illustrates the appearance of a body shape distribution human.

Las Figuras 5A a 5C son diagramas que muestran el modelado y los datos de forma de un pie basándose en marcas anatómicas;Figures 5A to 5C are diagrams showing modeling and shape data of a foot based on marks anatomical;

Las Figuras 6A y 6B son diagramas, cada uno de los cuales muestra un patrón de movimiento de una red de deformación de una forma libre.Figures 6A and 6B are diagrams, each of which shows a movement pattern of a deformation network in a free way.

La Figura 7 es un diagrama que muestra una cantidad de desplazamiento del primer eje del mapa de distribución y una cantidad de movimiento de la red de deformación de la forma libre.Figure 7 is a diagram showing a amount of displacement of the first axis of the distribution map and a quantity of deformation network movement of the form free.

Las Figuras 8 y 8B son diagramas que muestran formas de desviación típica del primer eje del mapa de distribución.Figures 8 and 8B are diagrams showing standard deviation forms of the first axis of the map of distribution.

Las Figuras 9 y 9B son diagramas que muestran formas de desviación típica del segundo eje del mapa de distribución.Figures 9 and 9B are diagrams showing standard deviation forms of the second axis of the map of distribution.

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Un dispositivo de la presente invención incluye una unidad de medición de la forma tridimensional para introducir una forma de cuerpo humano, una unidad de formación de la forma virtual para calcular un mapa de distribución multidimensional basándose en una pluralidad de formas del cuerpo humano obtenidas por la unidad de medición de la forma tridimensional y formar una forma virtual localizada en la periferia del mapa de distribución multidimensional y una unidad de producción tridimensional para producir datos numéricos a partir de la unidad de formación de la forma virtual (Figura 1).A device of the present invention includes a unit of measurement of the three-dimensional form to introduce a form of human body, a unit of formation of form virtual to calculate a multidimensional distribution map based on a plurality of human body shapes obtained by the unit of measurement of the three-dimensional form and form a virtual form located on the periphery of the distribution map multidimensional and a three-dimensional production unit for produce numerical data from the training unit of the virtual form (Figure 1).

El método y dispositivo de acuerdo con la presente invención se describirán ahora en el orden secuencial del procesamiento de operación.The method and device according to the The present invention will now be described in the sequential order of operation processing

(1) Inicialmente, las formas del cuerpo humano de una pluralidad de personas (N personas) que pertenecen a un grupo diana se miden mediante la unidad de medición de la forma tridimensional anterior.(1) Initially, the forms of the human body of a plurality of people (N people) who belong to a target group are measured by the unit of measurement of the form three-dimensional anterior.

(2) A continuación, las formas del cuerpo humano medidas de las N personas se modelan basándose en las características anatómicas del cuerpo humano y después se calculan estas distancias inter-forma, con lo que se obtiene el mapa de distribución multidimensional de las formas tridimensionales que tiene la relación de distancia satisfecha.(2) Next, the shapes of the human body measures of the N people are modeled based on the anatomical characteristics of the human body and then calculated these inter-form distances, with what you get the multidimensional distribution map of the forms three-dimensional that has the satisfied distance relationship.

(3) Para calcular la forma virtual localizada en un punto de coordenadas arbitrario del mapa de distribución, se calculan aproximadamente 10 formas virtuales localizadas en la línea entre el centro del mapa de distribución y el punto de coordenadas arbitrario anterior, realizando interpolación usando las formas del cuerpo humano de las N personas. Las características de las formas virtuales que se distorsionan a lo largo de la línea anterior se representan como un patrón de movimiento de un punto de la red de control del método de deformación de la forma libre con lo que la cantidad de movimiento del punto de la red de control y la cantidad de movimiento a lo largo de la línea en el mapa de distribución están relacionadas estadísticamente. Basándose en esta relación, extrapolando el patrón de movimiento del punto de la red de control para distorsionar la forma virtual localizada en el centro a la forma virtual localizada en el punto de coordenadas arbitrario anterior y aplicando este patrón de movimiento del punto de la red de control a la forma virtual localizada en el centro, se calcula la forma virtual localizada en el punto de coordenadas arbitrario.(3) To calculate the virtual form located in an arbitrary coordinate point of the distribution map, it calculate approximately 10 virtual forms located on the line between the center of the distribution map and the coordinate point prior arbitrary, performing interpolation using the forms of human body of the N people. The characteristics of the forms virtual ones that are distorted along the previous line will represent as a pattern of movement of a point in the network of control of the deformation method of the free form with which the amount of movement of the control network point and the amount of movement along the line in the distribution map They are statistically related. Based on this relationship, extrapolating the movement pattern of the control network point to distort the virtual form located in the center to the virtual form located at the arbitrary coordinate point above and applying this network point movement pattern control to the virtual form located in the center, it is calculated the virtual form located at the coordinate point arbitrary.

(4) Los datos numéricos de la forma virtual localizada en el punto de coordenadas arbitrario anterior se producen usando la unidad de producción anterior.(4) The numerical data of the virtual form located at the previous arbitrary coordinate point it produce using the previous production unit.

En lo sucesivo en este documento, se describirá más específicamente la construcción de la unidad de medición de la forma tridimensional.Hereinafter, it will be described more specifically the construction of the unit of measurement of the three-dimensional shape

Como la unidad de medición tridimensional, por ejemplo, se usa un escáner de forma de tipo láser (que puede medir un cuerpo tridimensional como un conjunto de un número de coordenadas tridimensionales por proyección de un láser sobre el mismo) o similares. Esta unidad de medición de la forma tridimensional mide las formas del cuerpo humano del grupo diana (una pluralidad de personas (número N)). La forma del cuerpo humano no es necesariamente el cuerpo entero y puede ser la forma de una parte específica tal como un pie o la cabeza. La forma del cuerpo humano se marca con puntos correspondientes a marcas anatómicas con lo que los datos de localización de estos puntos característicos se obtienen junto con los datos de la forma tridimensional. Los datos de la forma tridimensional obtenidos se reconstruyen basándose en los datos de localización de estos puntos característicos. En otras palabras, todos o parte de los puntos de coordenadas medidos por la unidad de medición de la forma tridimensional son datos que se ajustan para corresponder a las marcas anatómicas del cuerpo humano.As the unit of three-dimensional measurement, by For example, a laser-type scanner (which can measure a three-dimensional body as a set of a number of three-dimensional coordinates by projection of a laser on the same) or similar. This unit of measure of form three-dimensional measures the human body shapes of the target group (a plurality of people (number N)). The shape of the human body it is not necessarily the whole body and can be the form of a specific part such as a foot or head. Body shape human is marked with points corresponding to anatomical marks with what the location data of these characteristic points is they obtain together with the data of the three-dimensional form. The data in the three-dimensional way obtained they are reconstructed based on the location data of these characteristic points. In others words, all or part of the coordinate points measured by the unit of measurement of the three-dimensional form are data that adjust to correspond to the anatomical marks of the body human.

Aquí, en una forma de pie, las marcas anatómicas del cuerpo humano representan los puntos esqueléticos característicos, incluyendo el metatarsiano fabular, el metatarsiano tibial y el pternión en las Figuras 2A y 2B. Igualmente, en la parte del tronco de la forma de cuerpo humano, las marcas anatómicas del cuerpo humano representan puntos esqueléticos característicos, incluyendo el trocánter, el acromión y el pezón (punto en el pecho) en las Figuras 3A y 3B. La marca anatómica puede definirse en el tejido blando tal como el punto de unión de la pierna y el pie en la Figura 5A o el pezón (punto en el pecho) en las Figuras 3A y 3B.Here, in a foot shape, the anatomical marks of the human body represent the skeletal points characteristic, including the fabular metatarsal, the Tibial metatarsal and pternion in Figures 2A and 2B. Similarly, in the trunk part of the human body shape, the anatomical marks of the human body represent points characteristic skeletal, including trochanter, acromion and the nipple (chest point) in Figures 3A and 3B. The brand Anatomical can be defined in soft tissue such as the point of junction of the leg and foot in Figure 5A or the nipple (point on the chest) in Figures 3A and 3B.

Virtual Form Training Unit

La unidad de formación de la forma virtual incluye una unidad de entrada/salida, una CPU (Unidad Central de Procesamiento) para procesar los datos y una memoria. Las operaciones procesadas por esta unidad se describen secuencialmente.The virtual form training unit includes an input / output unit, a CPU (Central Unit of Processing) to process the data and a memory. The operations processed by this unit are described sequentially

(1) Obtaining the Distribution Map Multidimensional

Inicialmente, la unidad de formación de la forma virtual genera el mapa de distribución multidimensional. Como se ha descrito anteriormente, la unidad de medición de la forma tridimensional reconstruye los datos de forma de N personas basándose en marcas anatómicas. La unidad de formación de la forma virtual calcula la distancia inter-forma (sin similitud) de los datos de forma de las N personas.Initially, the form formation unit virtual generates the multidimensional distribution map. How has it described above, the unit of measure of form three-dimensional reconstructs the form data of N people based on anatomical marks. The form formation unit virtual calculates the inter-form distance (without similarity) of the form data of the N people.

Hay dos métodos preferibles para este cálculo.There are two preferable methods for this calculation.

El primero es un método para calcular el patrón de movimiento de los puntos de la red de control basándose en un método de deformación de la forma libre que transforma mutuamente los datos de forma de las N personas y define la distancia inter-forma como la cantidad de distorsión de los mismos. Como los detalles de este método ya se han descrito en la Patente Japonesa Nº 3.106.177, no se describen en detalle. Resumiendo, en dos datos de forma A y B reconstruidos usando las marcas anatómicas, el punto de la red de control para el método de deformación de la forma libre se ajusta alrededor de los datos de forma A. Cuando el punto de la red de control se mueve apropiadamente para distorsionarlo de manera que los datos de forma A corresponden a los datos de forma B en la distancia inter-forma (sin similitud) entre los datos de forma A y los datos de forma B se define usando la cantidad total del movimiento del punto de la red de control.The first is a method to calculate the pattern of movement of control network points based on a free form deformation method that transforms each other the shape data of the N people and defines the distance inter-form as the amount of distortion of same. As the details of this method have already been described in the Japanese Patent No. 3,106,177, are not described in detail. Summarizing, in two reconstructed A and B form data using the anatomical marks, the point of the control network for the method of Freeform deformation fits around the data of form A. When the point of the control network moves properly to distort it so that the data so A correspond to the form B data in the distance inter-form (without similarity) between data form A and the form B data is defined using the total amount of the movement of the control network point.

El segundo método es un método que define como la distancia inter-forma el total de las distancias entre los puntos correspondientes de los datos de forma reconstruidos descritos anteriormente de las N personas. En el método anterior, aunque hay uniformidad en la reconstrucción de la forma basada en las marcas anatómicas, puede calcularse la distancia inter-forma que evalúa uniformemente la totalidad de la forma. Sin embargo, el procesamiento de cálculo lleva un tiempo. Calcular todas las distancias inter-forma (sin similitud) entre los datos de forma de N personas usando cualquiera de los métodos, puede obtenerse una matriz de distancia N x N.The second method is a method that defines as distance inter-forms the total distances between the corresponding points of the form data reconstructed described above of the N people. At previous method, although there is uniformity in the reconstruction of the form based on anatomical marks, the inter-form distance that uniformly evaluates the whole form. However, calculation processing It takes a while. Calculate all distances inter-form (without similarity) between the data of N people form using any of the methods, you can obtain a distance matrix N x N.

Procesando esta matriz de distancia en la unidad de formación de la forma virtual, puede obtenerse el mapa de distribución de forma mostrado en la Figura 4. Este procesamiento se realiza usando un método de cambio de escala multidimensional, que es uno de los métodos de análisis multivariable. Aunque la Figura 4 muestra estados de distribución de la forma del cuerpo humano de las N personas en dos ejes de distribución, el cálculo de coordenadas puede realizarse en un mapa de distribución que tiene más dimensiones (cuatro dimensiones, cinco dimensiones etc.).Processing this distance matrix in the unit virtual form training, you can obtain the map of distribution as shown in Figure 4. This processing is performed using a multidimensional scale change method, which It is one of the multivariable analysis methods. Although Figure 4 shows distribution states of the human body shape of the N people in two distribution axes, the calculation of coordinates can be performed on a distribution map that has more dimensions (four dimensions, five dimensions etc.).

(2) Calculation of the Central Virtual Form

En la unidad de formación de la forma virtual, cuando se obtiene el mapa de distribución anterior, se obtiene la forma virtual localizada en el centro (en un punto en el que las coordenadas de cada eje de distribución son cero) del mapa de distribución. En un sentido práctico, esta forma virtual es equivalente a la que se obtiene promediando los puntos de datos correspondientes a los puntos de datos de forma de las N personas, lo que se denomina forma virtual central.In the virtual form training unit, when the previous distribution map is obtained, the virtual form located in the center (at a point where coordinates of each distribution axis are zero) of the map of distribution. In a practical sense, this virtual form is equivalent to the one obtained by averaging the data points corresponding to the shape data points of the N people, what is called central virtual form.

(3) Peripheral Virtual Form Calculation (1)

Se calcula una forma virtual que se localiza en un punto de coordenadas arbitrario P_{t}: (p_{t1}, p_{t2}, p_{t3},...p_{ts}) del cuadro dimensional s-ésimo (s es un número entero que es 2 o mayor). Para hacer esto, inicialmente, las formas virtuales en la línea conectada entre el punto de coordenadas arbitrario anterior y el punto central P_{o}: (0, 0, 0...0) del mapa de distribución se calculan usando interpolación.A virtual form is calculated that is located in an arbitrary coordinate point P_ {t}: (p_ {t1}, p_ {t2}, p_ {t3}, ... p_ {ts}) of the s-th dimensional table (s is a number integer that is 2 or greater). To do this, initially, the ways virtual on the line connected between the coordinate point previous arbitrary and the central point P_ {o}: (0, 0, 0 ... 0) of Distribution map are calculated using interpolation.

Los puntos de coordenadas del mapa de distribución M en las líneas anteriores son P_{m}: (p_{m1}, p_{m2}, p_{m3},...p_{ms}); m=1...M y los puntos de coordenadas en el mapa de distribución de forma de las N personas son Pn: (p_{n1}, p_{n2}, p_{n3},...p_{ns}); n=1...N. Usando un método cuasi-Newton, se realiza la optimización del cálculo en un coeficiente ponderado C_{mn} (C_{mn} \geq 0) para calcular la forma virtual m-ésima P_{m} de manera que se minimiza una función de evaluación E definida mediante la siguiente expresión 1.The coordinate points of the map of M distribution on the previous lines are P_ {m}: (p_ {m1}, p_ {m2}, p_ {m3}, ... p_ {ms}); m = 1 ... M and the points of coordinates in the shape distribution map of the N people they are Pn: (p_ {n1}, p_ {n2}, p_ {n3}, ... p_ {ns}); n = 1 ... N. Using a quasi-Newton method, optimization is performed of the calculation in a weighted coefficient C_ {mn} (C_ {mn} \ geq 0) to calculate the virtual m-th P_ {m} form so that minimizes an evaluation function E defined by the following expression 1.

1one

Los puntos de coordenadas en el espacio real que constituyen las formas virtuales localizadas en los puntos de coordenadas de distribución P_{m} son V_{mk}: (x_{mk}, y_{mk}, z_{mk}); m=1...M, k=1... K (K es el número de vértices de los datos de forma reconstruidos basándose en las marcas anatómicas). Los puntos de coordenadas en el espacio real que constituyen las formas tridimensionales de la N personas son V_{nk} (x_{nk}, y_{nk}, z_{nk}); n=1...N, k=1... K. V_{mk} se calcula basándose en el coeficiente ponderado anterior C_{mn} y los puntos de coordenadas V_{nk} de las formas tridimensionales de las N personas usando la siguiente expresión 2.The coordinate points in real space that they constitute the virtual forms located in the points of P_ {m} distribution coordinates are V_ {mk}: (x_ {mk}, y_ {mk}, z_ {mk}); m = 1 ... M, k = 1 ... K (K is the number of vertices of the reconstructed data based on the marks anatomical). The coordinate points in real space that constitute the three-dimensional forms of the N people are V_ {nk} (x_ {nk}, y_ {nk}, z_ {nk}); n = 1 ... N, k = 1 ... K. V_ {mk} is calculated based on the previous weighted coefficient C_ {mn} and the coordinate points V_ {nk} of the shapes three-dimensional of the N people using the following expression 2.

22

Sin embargo, en este método, todas las formas virtuales localizadas en los puntos arbitrarios P_{m} en el mapa de distribución no pueden calcularse. Como este método se realiza por interpolación calculando las formas virtuales basándose en los datos de forma medidos de las N personas, no pueden calcularse las formas virtuales en las regiones periféricas del mapa de distribución (el coeficiente ponderado anterior C_{mn} no puede identificarse usando el cálculo de optimización). En este caso, las formas virtuales se calculan usando el método descrito a continuación.However, in this method, all forms virtual located at arbitrary points P_ {m} on the map Distribution cannot be calculated. How this method is performed by interpolation calculating the virtual forms based on the measured data of the N people, cannot calculate the virtual forms in the peripheral regions of the map of distribution (the previous weighted coefficient C_ {mn} cannot identify using the optimization calculation). In this case, the virtual forms are calculated using the method described to continuation.

(4) Peripheral Virtual Form Calculation (2)

Las m formas virtuales en la línea del mapa de distribución obtenidas usando el método anterior muestran características en las que una forma del cuerpo humano varía de una manera tridimensional a lo largo de una línea específica del mapa de distribución. La tendencia, en la que la forma varía a lo largo de la línea del mapa de distribución, se re-describe como el patrón de movimiento del punto de la red de control del método de deformación de la forma libre. Extrapolando el patrón de movimiento del punto de la red de control a lo largo de la línea del mapa de distribución y aplicando el patrón de movimiento a la forma virtual central anterior, se calculan las formas virtuales localizadas en los puntos de coordenadas arbitrarios P_{t}: (p_{t1}, p_{t2}, p_{t3},...p_{ts}) en el mapa de distribución.The m virtual forms on the map line of distribution obtained using the above method show characteristics in which a form of the human body varies from one three-dimensional way along a specific map line of distribution. The trend, in which the shape varies throughout from the distribution map line, it re-describe as the point movement pattern of the control network of the free form deformation method. Extrapolating the movement pattern of the control network point along the distribution map line and applying the movement pattern to the previous central virtual form, it calculate the virtual forms located at the points of arbitrary coordinates P_ {t}: (p_ {t1}, p_ {t2}, p_ {t3}, ... p_ {ts}) on the distribution map.

Específicamente, el patrón de movimiento del punto de la red de control del método de deformación de la forma libre para provocar que la unidad de formación de la forma virtual se distorsione por encima de la forma virtual central en la forma virtual localizada se calcula en el punto de coordenadas P_{m} del mapa de distribución calculado anteriormente. Los detalles los describen los inventores de la presente invención en la Patente Japonesa Nº 3.106.177. En resumen, en dos datos de forma A y B reconstruidos basándose en las marcas anatómicas, cuando el punto de la red de control para el método de deformación de la forma libre se ajusta alrededor de los datos de forma A y se mueven apropiadamente de manera que los datos de forma A correspondan a los datos de forma B, la cantidad de movimiento del punto de la red de control se optimiza de manera que la cantidad de movimiento del punto de la red de control se minimiza y el total de distancias entre los puntos de los datos de forma A y los puntos correspondientes de los datos de forma B se minimiza también.Specifically, the movement pattern of the point of the control network of the shape deformation method free to cause the virtual form training unit be distorted above the central virtual form in the form virtual located is calculated at the coordinate point P_ {m} of distribution map calculated above. The details describe the inventors of the present invention in the patent Japanese No. 3,106,177. In summary, in two data of form A and B rebuilt based on anatomical marks, when the point of the control network for the free form deformation method fits around the form A data and move properly so that the data in form A correspond to the data of form B, the amount of movement of the network point of control is optimized so that the amount of movement of the control network point is minimized and total distances between the data points of form A and the points Corresponding data of form B is also minimized.

En el caso de la distribución de la forma del cuerpo humano, la cantidad de movimiento del punto de la red de control calculado en el espacio real en las direcciones del eje X, el eje Y y el eje Z y la cantidad de desplazamiento entre el punto de coordenadas del mapa de distribución P_{m} y el punto central del mapa de distribución P_{o} tienen una relación sustancialmente lineal. Por lo tanto, la cantidad anterior de movimiento puede representarse usando una expresión de regresión basada en la cantidad de desplazamiento anterior. De acuerdo con esta expresión de regresión, la cantidad de movimiento del punto de la red de control puede extrapolarse en los puntos de coordenadas de un mapa de distribución P_{t}: (p_{t1}, p_{t2}, p_{t3},...p_{ts}) que son más periféricos que los puntos de coordenadas del mapa de distribución P_{m} que pueden calcularse usando el método anterior. Aplicando este patrón de movimiento del punto de la red de control a la forma virtual central anterior, puede calcularse la forma virtual periférica localizada en los puntos de coordenadas del mapa de distribución P_{t}; (p_{t1}, p_{t2}, p_{t3},...p_{ts}).In the case of the distribution of the form of the human body, the amount of movement of the network point of control calculated in real space in the directions of the X axis, the Y axis and the Z axis and the amount of displacement between the point of coordinates of the distribution map P_ {m} and the central point of the distribution map P_ {o} have a relationship substantially linear. Therefore, the previous amount of movement can be represented using a regression expression based on the amount of previous displacement. In accordance with this expression of regression, the amount of movement of the point of the control network can be extrapolated at the coordinate points of a distribution map P_ {t}: (p_ {t1}, p_ {t2}, p_ {t3}, ... p_ {ts}) that are more peripheral than the points of coordinates of the distribution map P_ {m} that can be calculated using the previous method. Applying this movement pattern of point of the control network to the previous central virtual form, the peripheral virtual form located in the coordinate points of the distribution map P_ {t}; (p_ {t1}, p_ {t2}, p_ {t3}, ... p_ {ts}).

(5) Realization

La forma virtual periférica calculada usando el método anterior son los datos de forma construidos usando una pluralidad de vértices (K puntos) basándose en las marcas anatómicas. Hablando en general, K es aproximadamente varios cientos, que es un número suficiente para estudiar las características de distribución de la forma del cuerpo humano. Sin embargo, a menudo es un número insuficiente para usarlo como evaluación de la compatibilidad del producto. Por lo tanto, sustituyendo la forma virtual central descrita anteriormente con los datos de forma detallados que tienen varios millones de vértices y aplicando el patrón de movimiento del punto de la red de control descrito anteriormente a esta forma virtual central detallada, puede calcularse la forma virtual periférica detallada que tiene cientos de miles de vértices.The peripheral virtual form calculated using the previous method is the form data constructed using a plurality of vertices (K points) based on the marks anatomical Generally speaking, K is approximately several hundreds, which is a sufficient number to study the distribution characteristics of the shape of the human body. Without However, it is often an insufficient number to use as Product compatibility evaluation. Thus, replacing the central virtual form described above with the detailed data that have several million vertices and applying the movement pattern of the control network point described above to this detailed central virtual form, you can calculate the detailed peripheral virtual form that has hundreds of thousands of vertices.

Esta forma virtual periférica detallada se convierte en datos de sección transversal. En la unidad de producción descrita anteriormente pueden producirse los datos de sección transversal usando una técnica prototípica rápida tal como un método de modelado con luz. Aunque aquí el método de modelado con luz se usa como ejemplo, pueden usarse otros métodos tales como un método de corte mediante una máquina controlada numéricamente.This detailed peripheral virtual form is converts to cross section data. In the unit of production described above can produce data from cross section using a rapid prototypical technique such as A method of modeling with light. Although here the modeling method with light is used as an example, other methods such as a cutting method using a numerically controlled machine.

Realization

Como una realización de la presente invención, se muestra un ejemplo en el que se obtiene un mapa de distribución de forma de 63 ejemplos de formas de pie de mujeres adultas y se calculan las formas virtuales periféricas en el eje de distribución del mapa de distribución. Estos datos de forma se obtienen haciendo un molde de escayola de un pie en bipedestación, modelándolo basándose en las localizaciones de las marcas anatómicas (Figuras 5A y 5B) e introduciendo los puntos de datos uno a uno usando una unidad de medición de forma tridimensional de tipo brazo mecánico.As an embodiment of the present invention, an example is shown in which a distribution map is obtained in the form of 63 examples of adult women's foot shapes and calculate peripheral virtual forms on the distribution axis of the distribution map. This form data is obtained by doing a plaster cast of a standing foot, modeling it based on the locations of the anatomical marks (Figures 5A and 5B) and entering the data points one by one using a three-dimensional arm type measuring unit mechanic.

Aunque no se muestra en las figuras, uno de los datos de forma son datos poliédricos (Figura 5C) que consisten en 324 triángulos, cada uno de los cuales se obtiene conectando caras de datos cada una de las cuales tiene 174 puntos. Respecto a los 63 modelos de forma de pie interrelacionados basados en las marcas anatómicas, la distancia inter-forma se calcula usando el método de acuerdo con la presente invención. La matriz de distancias obtenida se procesa usando el método de cambio de escala multidimensional.Although not shown in the figures, one of the shape data are polyhedral data (Figure 5C) that consist of 324 triangles, each of which is obtained by connecting faces of data each of which has 174 points. Regarding the 63 interrelated foot shape models based on brands anatomical, the inter-form distance is calculated using the method according to the present invention. The matrix of Distances obtained are processed using the scale change method multidimensional.

La Figura 4 muestra la distribución del primer eje y el segundo eje entre lo que se obtiene calculando las soluciones cuatridimensionales usando el método de cambio de escala multidimensional. Se calculan las formas virtuales periféricas en dichas localizaciones para que cada una se desplace 3X las desviaciones típicas de las mismas a partir del origen del mapa de distribución a lo largo de estos dos ejes.Figure 4 shows the distribution of the first axis and the second axis between what is obtained by calculating the four-dimensional solutions using the scale change method multidimensional. Peripheral virtual forms are calculated in said locations so that each one moves 3X the typical deviations from the origin of the map of distribution along these two axes.

Inicialmente, en las proximidades del origen del mapa de distribución, las formas virtuales localizadas en el eje de distribución se calculan usando la expresión (1) de la forma virtual periférica de acuerdo con la presente invención. En el caso de esta realización, con respecto al primer eje, la forma virtual periférica puede calcularse en un intervalo de -1,25 a +1,15 usando la desviación típica como una unidad y con respecto al segundo eje, la forma virtual periférica puede calcularse en un intervalo de -0,7 a +0,7 usando la desviación típica como una unidad. Por tanto, con respecto al primer eje se calculan las formas virtuales localizadas a -1,25, \pm1,0, \pm0,75, \pm0,5, \pm0,25 y \pm 1,15 y, con respecto al segundo eje, se calculan las formas virtuales localizadas a \pm0,7, \pm0,6, \pm0,45, \pm0,3 y \pm0,15. Las Figuras 6A y 6B muestran ejemplos de formas virtuales resultantes y el patrón de movimiento del método de deformación de la forma libre de la red distorsionada para convertir la forma virtual localizada en el centro en la forma virtual localizada en estos ejes. La Figura 6A muestra conversión de la forma (0, 0, 0, 0) localizada en el centro en la forma virtual localizada a -1 0 desviaciones típicas (-1, 0, 0, 0) en el primer eje del mapa de distribución. La Figura 6B muestra la conversión desde la forma (0, 0, 0, 0) localizado en el centro a la forma virtual localizada a +1 desviaciones típicas (+1, 0, 0, 0) en el primer eje del mapa de distribución.Initially, in the vicinity of the origin of the distribution map, virtual forms located on the axis of distribution are calculated using the expression (1) of the virtual form peripheral according to the present invention. In the case of this realization, with respect to the first axis, the peripheral virtual form can be calculated in a range of -1.25 to +1.15 using the standard deviation as a unit and with respect to the second axis, the Virtual peripheral form can be calculated in a range of -0.7 to +0.7 using the standard deviation as a unit. Therefore with with respect to the first axis the localized virtual forms are calculated at -1.25, ± 1.0, ± 0.75, ± 0.5, ± 0.25 and ± 1.15 and, with respect to the second axis, virtual forms are calculated located at ± 0.7, ± 0.6, ± 0.45, ± 0.3 and ± 0.15. Figures 6A and 6B show examples of virtual forms resulting and the movement pattern of the deformation method of the free form of the distorted network to convert the form virtual located in the center in the virtual form located in these axes. Figure 6A shows conversion of the form (0, 0, 0, 0) located in the center in the virtual form located at -1 0 typical deviations (-1, 0, 0, 0) on the first axis of the map of distribution. Figure 6B shows the conversion from the form (0, 0, 0, 0) located in the center to the virtual form located at +1 typical deviations (+1, 0, 0, 0) on the first axis of the map of distribution.

La cantidad de un movimiento de cada red distorsionada del método de deformación de la forma libre y el desplazamiento desde la localización central del mapa de distribución tienen una relación sustancialmente lineal, como se muestra en la Figura 7. Por lo tanto, la cantidad de movimiento de la red distorsionada del método de deformación de la forma libre se modela usando la expresión de regresión con respecto al desplazamiento desde la localización central del mapa de distribución. Cumpliendo esta expresión de regresión, puede calcularse la forma virtual en una parte más periférica que no puede calcularse usando la expresión (1) de la forma virtual periférica, que es la expresión (2) de la forma virtual periférica. Las formas virtuales periféricas en las localizaciones de \pm3 desviaciones típicas del primer eje calculado usando las expresión se muestran en las Figuras 8A (+0,3) y 8B (-0,3). Las formas virtuales periféricas en las localizaciones de \pm3 desviaciones típicas del segundo eje se muestran en las Figuras 9A (+0,3) y 9B (-0,3).The amount of a movement of each network distorted method of deformation of the free form and the displacement from the central location of the map of distribution have a substantially linear relationship, as shown in Figure 7. Therefore, the amount of movement of the distorted network of the freeform deformation method is model using the regression expression with respect to displacement from the central location of the map of distribution. Fulfilling this regression expression, you can calculate the virtual form in a more peripheral part than not can be calculated using the expression (1) of the virtual form peripheral, which is the expression (2) of the peripheral virtual form. Peripheral virtual forms in the ± 3 locations typical deviations of the first axis calculated using the expressions are shown in Figures 8A (+0.3) and 8B (-0.3). The forms virtual peripherals in the locations of ± 3 deviations typical of the second axis are shown in Figures 9A (+0.3) and 9B (-0.3).

Cuando se comparan las formas obtenidas de esta manera, pueden reconocerse visualmente formas concretas características de cada eje del mapa de distribución de forma tridimensional mostrado en la Figura 4. Además, cuando las formas virtuales periféricas detalladas se producen usando el dispositivo de acuerdo con la presente invención, es posible evaluar la compatibilidad de un producto como un grupo aplicando la forma virtual periférica del producto diseñado para la forma (forma de "modo") localizado en el centro de este mapa de distribución.When the forms obtained from this are compared way, concrete forms can be visually recognized characteristics of each axis of the shape distribution map three-dimensional shown in Figure 4. Also, when the shapes Detailed virtual peripherals are produced using the device in accordance with the present invention, it is possible to evaluate the compatibility of a product as a group by applying the form Virtual peripheral product designed for the form (form of "mode") located in the center of this map of distribution.

Cuando se diseña un producto ajustado a un cliente y el producto se diseña para que no sea un producto hecho a medida sino un producto producido en masa para un grupo (un conjunto de clientes específicos) puede necesitarse no sólo el diseño del producto para la forma media que representa al grupo sino también la evaluación de la compatibilidad del producto a una forma virtual localizada en la periferia de las variaciones del grupo.When designing a product adjusted to a customer and the product is designed so that it is not a product made to measure but a mass produced product for a group (a set of specific customers) not only the design of the product for the average form that represents the group but also the product compatibility evaluation in a virtual way located on the periphery of the group variations.

Cuando se usa la forma virtual periférica producida obtenida por la presente invención, aplicando un producto desarrollado a la forma virtual periférica producida, se estima un margen permisible del producto. Como alternativa, el producto puede reajustarse. Una ventaja de realizar la evaluación usando la forma virtual periférica producida sin usar un individuo específico (una persona real) es resolver una dificultad para hallar una persona localizada en la periferia del grupo así como ser capaz de realizar la evaluación usando una forma que tiene sólo las características de la periferia del grupo excluyendo las peculiaridades de los individuos específicos.When using the peripheral virtual form produced by the present invention, applying a product developed to the peripheral virtual form produced, it is estimated a allowable margin of the product. Alternatively, the product can readjust. An advantage of conducting the evaluation using the form virtual peripheral produced without using a specific individual (a real person) is to solve a difficulty in finding a person located on the periphery of the group as well as being able to perform the evaluation using a form that has only the characteristics from the periphery of the group excluding the peculiarities of the specific individuals

Adicionalmente, como se muestra en la presente invención, formulando las características de variación en el eje de distribución del grupo como un patrón de movimiento del punto de la red, los datos de forma localizados a \pm3 desviaciones típicas pueden estimarse a partir de una pequeña cantidad de datos de forma (cien o menos personas) y no a partir de una enorme cantidad de datos tridimensionales (decenas de miles de personas). Esto significa que las características del grupo pueden estimarse usando el modelo de distribución que recoge una gran cantidad de datos de cuerpos humanos. Esto es similar a un caso en el que las características del grupo pueden estimarse a partir de una pequeña cantidad de datos cuando se supone una distribución normal. Es decir, cuando el gobierno, las empresas o similares recogen datos sin realizar una medición a gran escala respecto a decenas de miles de personas, puede producirse la derivación y formación de distribuciones de forma y formas virtuales periféricas usando datos respecto a cientos de personas o menos.Additionally, as shown herein invention, formulating the variation characteristics on the axis of group distribution as a pattern of movement of the point of the network, form data located at ± 3 standard deviations can be estimated from a small amount of data so (one hundred or less people) and not from a huge amount of three-dimensional data (tens of thousands of people). This means that the characteristics of the group can be estimated using the distribution model that collects a large amount of data from human bodies This is similar to a case in which the group characteristics can be estimated from a small amount of data when a normal distribution is assumed. Is say, when the government, companies or similar collect data without making a large-scale measurement with respect to tens of thousands of people, the derivation and formation of form distributions and peripheral virtual forms using data regarding hundreds of people or less.

La presente invención como se define en las reivindicaciones se ha descrito con referencia a una realización aunque pueden hacerse diversas modificaciones a la misma.The present invention as defined in the claims have been described with reference to one embodiment although various modifications can be made to it.

Claims

1. A method to generate a virtual form in a distribution map of a plurality of forms three-dimensional, the method comprising obtaining data so three-dimensional of a plurality of people measuring the shape of the body of the same, calculate a distortion function spatially distorting said data in a way three-dimensional of said plurality of people using the method of deformation of the free form and calculate distances inter-form based on the corresponding points of the three-dimensional data of each of the plurality of people, the inter-form distances being the amount of distortion with the free form training method or the total distances between the corresponding points, generate a mathematical model in the form of a distribution map multidimensional from distances inter-form, get a virtual media form in the center of said multidimensional distribution map, calculate multiple virtual forms located in a line between the center and an arbitrary coordinate point by interpolation, characteristics of virtual forms that distort along the distribution map line that is redescribed as the movement pattern of the network control point method deformation of the free form, calculate the network to distort the virtual form media to the virtual form located at the point of arbitrary coordinates by extrapolation of the movement pattern of the control network point along the map line of distribution and apply the network to the virtual media form to produce a virtual form at a peripheral coordinate point of said multidimensional distribution map that is in a region peripheral of said distribution map, the point of peripheral coordinates more in the center than the coordinate point arbitrary.

2. A device to generate a virtual form on a distribution map of a plurality of forms three-dimensional, the device comprising a unit of measurement of the three-dimensional form to measure human forms and produce the human forms measured as form data three-dimensional of a plurality of people, a unit of virtual form training to calculate a function of spatial distortion that mutually distorts said data from the three-dimensional form of said plurality of people using the free form deformation method and calculate distances inter-form based on the corresponding points of the data of the three-dimensional form of each of the plurality of people, the distances being inter-form the amount of distortion with the method deformation of the free form or the total distances between the corresponding points, generate a mathematical model in form of a multidimensional distribution map from the inter-form distances, get a virtual form average at the center of said multidimensional distribution map, calculate multiple virtual forms located on a line between the center and an arbitrary coordinate point by interpolation, characteristics of virtual forms that distort along the distribution map line that is redescribed as the movement pattern of the network control point method deformation of the free form, calculate the network to distort the virtual form media to the virtual form located at the point of arbitrary coordinates by extrapolation of the movement pattern point of the control network along the map line of distribution and apply the network to the virtual media form to produce a virtual form at a peripheral coordinate point of said multidimensional distribution map that is in a region peripheral of said distribution map, the point of peripheral coordinates more in the center than the coordinate point arbitrary and a three-dimensional production unit to produce numerical data from said formation unit of the form virtual.